Recherche Avancée

Thèse soutenue

Modélisation au niveau flux et proposition de QoS en OFDMA-basé WiMAX fixe et mobile

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Auteur / Autrice : Chadi Tarhini
Direction : Tijani Chahed
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Télécommunications
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Evry, Institut national des télécommunications

Résumé

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WiMax est une initiative et un consortium qui se sont montés en juin 2001 pour permettre la convergence et l'interopérabilité entre deux standards de réseaux sans fils auparavant indépendants : HiperMAN, proposé en Europe par l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute), et IEEE 802. 16 proposé par l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Un des objectifs fondateurs du WiMax Forum est la recherche de l'interopérabilite��: elle est obtenue par les voies de la normalisation et de la certification, et est un des enjeux majeurs du WiMax, comme elle l'a été, avec un assez bon succès, pour le Wi-Fi. C'est un enjeu d'autant plus important que WiMax est défini pour une large bande de fréquences, de 2 à 66 GHz, dans laquelle on trouve des technologies existantes, comme le Wi-Fi, et qui autorise des débits, des portées et des usages très variés. D'abord conçu pour la partie 10-66 GHz en 2001, IEEE 802. 16 s'est intéressé par la suite aux bandes 2-11 GHz pour donner naissance en 2003 à IEEE 802. 16a. IEEE 802. 16a a été amendé depuis, par IEEE 802. 16-2004, et en toute rigueur on ne devrait plus parler de cette version a. Conduite par le groupe de travail IEEE, cette version amendée est parfois également appelée IEEE 802. 16d. A côté de IEEE 802. 16-2004, qui est le WiMax de ce début d'année 2006. Un nouveau standard vient d'être ratifié en décembre 2005: le WiMax mobile (IEEE 802. 16e) Ce standard définit la possibilité d'utilisation de réseaux métropolitains sans fil avec des clients mobiles dans la plage de fréquences de 2 à 6 GHz. Le WiMax mobile ouvre ainsi la voie à la téléphonie mobile sur IP ou plus largement à des services mobiles haut débit. Enfin le standard IEEE 802. 16f apporte l'équivalent des réseaux maillés (mesh networks) du Wi-Fi. Cela ajoute entre autre l'itinérance entre plusieurs points d'accès. Les contributions essentielles des travaux de recherche dans cette thèse s'inscrivent dans le contexte de l'étude et l'exploitation des points ouverts dans la norme IEEE 802. 16 afin d'améliorer les performances en termes de débit et de couverture, et d'utiliser efficacement la resource radio disponible dans le but de définir au mieux des métriques de réseau à optimiser. Ces métriques tiendront compte de paramètres divers, tels que la localisation des utilisateurs dans la cellule, les différents types de trafic transmis et leur qualité de service associée. Ces études ont été menées analytiquement en utilisant des outils mathématiques. Une simulation est ensuite utilisée pour valider les algorithmes et modèles analytiques proposés. Les travaux menés tout au long de cette thèse peuvent divisés en quatre majeures parties: Caractérisation des couches PHY et MAC en IEEE 802. 16 et l'effet du canal radio en Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) (chapitre 2 et 3). Modélisation de l'intégration des flux voix et data en IEEE 802. 16 WiMAX fixe (chapitre 4 et 5). Planification des fréquences en WiMAX fixe (chapitre 6). Modélisation et analyse de l'impact de la mobilité sur la performance des flux voix et data en IEEE802. 16e basé WiMAX mobile (chapitre 7 et 8)